一种与水平面成任意剪切夹角的层间剪切性能试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种与水平面成任意剪切夹角的层间剪切性能试验装置。
【背景技术】
[0002]改革开放以来，我国的公路桥梁建设事业也得到了迅猛的发展。桥面铺装作为桥梁的重要组成部分，它一方面分散着车辆荷载，将车辆荷载传递给桥面板，并参与结构受力；另一方面，防止雨水侵蚀桥梁上部主体结构，防止混凝土及钢筋的腐蚀，从而保证桥梁的使用寿命和车辆安全、快捷和舒适的运行。
[0003]在夏季高温季节，桥面铺装表面最高温度可达60°C以上，在日益繁重的交通荷载作用下，沥青铺装层与桥面板的层间界面很容易因为粘结失效出现剪切破坏，产生推移、拥包等病害，极大地影响了桥梁结构的安全和使用寿命。层间界面的剪切破坏是导致桥面铺装出现各种病害的主要原因。而我国在进行桥梁设计时，没有进行铺装层与桥面板层间的抗剪设计，只将其作为桥梁工程的附属结构，一般不作专门的计算分析。因此，研宄铺装层与桥面板层间的抗剪性能对指导桥梁设计和提高桥梁的使用寿命具有重大的意义。
[0004]现有的室内评价桥面铺装层间抗剪稳定性的试验方法主要有直接剪切试验、固定正压力剪切试验以及斜面剪切试验，这三种试验方法都有各自的优缺点。从模拟实际受力状况来看，斜面剪切试验的剪切面与水平面存在一定的夹角，从而在施加竖向荷载时，在垂直于剪切面和平行于与剪切面上都存在分力，这两个分力分别模拟了车辆荷载引起的竖向荷载以及水平荷载，因而斜面剪切试验是最符合桥面实际受力的试验模式。
[0005]现有的斜面剪切试验装置都是固定的剪切角，在竖向力一定的情况下，水平分力和垂直分力也就相应固定了，不能进行模拟不同的压/剪应力组合，即不能客观反映出在复杂车载作用下桥面铺装层间及路面层间的受力状况，因此，有必要设计出一种新型的斜面剪切试验装置。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种简单易行，便于推广，且剪切角度可以任意变化，能够有效、客观反映桥面铺装层间的实际受力状态的与水平面成任意剪切夹角的层间剪切性能试验装置。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0008]一种与水平面成任意剪切夹角的层间剪切性能试验装置，包括压盘、上夹板、下夹板、可移动板、转动板和下承板，所述压盘通过上螺纹头安装在材料试验机内的升降杆上，所述下承板通过下螺纹头安装在材料试验机内的底座上，所述下承板上侧铰接有转动板，所述转动板通过安装在所述下承板上的调节装置调节转动板的旋转角度，所述转动板上侧通过左右移动装置安装有可移动板，使得所述可移动板可沿转动板来回移动，所述可移动板上固定有下夹板，所述压盘上安装有上夹板，所述上夹板与所述下夹板的位置相互对应，试件固定在上夹板和下夹板之间，所述上夹板和下夹板的夹装面设置有一个角度，使得试件的中轴线与水平面设有一夹角。
[0009]所述调节装置包括固定螺杆，所述下承板的左端与转动板的一端铰接，所述固定螺杆沿垂直方向设置并且所述固定螺杆旋装在下承板的右端，所述固定螺杆的一端贯穿所述下承板并与所述转动板的另一端接触。
[0010]所述左右移动装置为丝杆移动机构，所述可移动板安装在丝杆移动机构上，所述丝杆移动机构通过旋转丝杆带动可移动板移动。
[0011]所述上夹板与所述压盘为弧面接触，所述压盘在上夹板连接处设有圆弧形的凹槽，而上夹板与压盘连接处设有与所述凹槽大小相匹配的圆弧。
[0012]所述下承板上沿可移动板移动方向安装有三个铰链，所述转动板上设有与三个所述铰链对应的连接装置，所述转动板可以与其中任意一个铰链连接。
[0013]由于采用上述方案，本装置上夹板是直接放在试件的上面，且压盘在上夹板连接处设有圆弧形的凹槽，而上夹板与压盘连接处设有与所述凹槽大小相匹配的圆弧，这样当上夹板与压盘连接时增加了两者之间的接触面积，有效地保证了受力的均匀性；通过转动板与下承板之间铰链的转动，然后再旋拧固定螺杆至与转动板接触来实现任意角度的变化，通过调节可移动板两侧的第二固定螺杆，使得可移动板能够在水平方向发生移动，保证当试验装置转动到一定角度时，压盘与上夹板始终为圆弧面接触，确保复合试件处于中心受压状态；所述的试验装置考虑了 MTS材料试验机环境箱的大小，能够在环境箱内模拟桥面高温、低温的工作情况。
[0014]转动板与下承板之间沿可移动板移动方向安装有三个铰链，在使用时有两个铰链不工作，转动板与下承板之间通过一个铰链工作，而设置三个铰链的目的是当剪切夹角比较大的时候，可以通过更换连接的铰链实现上夹板位于压盘的中间位置，保证了上夹板是处于轴心受压而不是偏压。
[0015]将压盘通过上螺纹头旋拧至材料试验机的升降杆上，下承板通过下螺纹头旋拧至材料试验机的底座中，然后通过转动转动板以及旋拧固定螺杆至接触转动板的下侧来完成任意角度的设定。通过压盘与上、下夹板的共同作用，使得复合试件在层间接触面上发生剪切破坏。分析试验数据，就可以得到试件的层间抗剪强度和剪切疲劳寿命；由于本实用新型可以有效地模拟了层间界面实际的受力状况，因而其试验结果可信度高。
[0016]综上所述，本装置能够根据变化剪切角度来模拟车辆荷载造成的层间界面复杂剪切受力状态，能够进行模拟不同的压/剪应力组成，客观反映在复杂车载作用下桥面铺装层间以及路面层间的受力状况，克服了现有斜剪试验装置剪切角度固定、应力组合受控的不足，层间界面与水平面之间的夹角(即剪切角)可以任意变化，对桥面铺装层与桥面板层间界面以及其他材料层间的抗剪性能进行有效、合理的研宄，并综合抗剪强度与剪切疲劳寿命来评价材料层间界面的抗剪性能，对研宄层间的抗剪性能以及层间材料的设计与评价具有重要的意义。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构示意图。
[0018]图中，1-升降杆、2-上螺纹头、3-压盘、4-上夹板、5-复合试件、6-下夹板、7-可移动板、8-转动板、9-铰链、10-下承板、11-固定螺杆、12-下螺纹头、13-底座、14-环境箱、15-材料试验机、16-丝杆。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图